农业生态系统的生产力-PPT.ppt
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1、第七章第七章 农业生态系统的生产力农业生态系统的生产力1第七章第七章 农业生态系统的生产力农业生态系统的生产力7 71 1 农业生态系统生产力的概念农业生态系统生产力的概念7 72 2 初级生产力初级生产力7 73 3 次级生产力次级生产力27 71 1 农业生态系统生产力的概念农业生态系统生产力的概念一、一、农业生态系统的生产力农业生态系统的生产力二、自然生产力与经济生产力二、自然生产力与经济生产力三、生产力与生产效率三、生产力与生产效率37-1-1 7-1-1 农业生态系统的生产力农业生态系统的生产力农业生态系统的生产力:农业生态系统的生产力:是指农业生态系统中物质循环和能量转化的效率,是
2、是指农业生态系统中物质循环和能量转化的效率,是系统中最基本功的数量特征。它的大小体现了系统功能的系统中最基本功的数量特征。它的大小体现了系统功能的好坏。好坏。指在单位时间(通常是一年)、空间(通常指面积)指在单位时间(通常是一年)、空间(通常指面积)所产生的物质、能量或价值的多少。用系统的总生物量和所产生的物质、能量或价值的多少。用系统的总生物量和经济产量、农业总产值、纯收入表示。经济产量、农业总产值、纯收入表示。包括:系统生物的自然生产力和经济生产力包括:系统生物的自然生产力和经济生产力47-1-2 7-1-2 自然生产力与经济生产力自然生产力与经济生产力k农业生物的自然生产力农业生物的自然
3、生产力:4指农业生物自身的童话效率和积累能力。农业生物在一定指农业生物自身的童话效率和积累能力。农业生物在一定时间空间内的能量、物质的积累量,形成总的生物学产量。时间空间内的能量、物质的积累量,形成总的生物学产量。是农业生态系统生产力的基础。是农业生态系统生产力的基础。k农业生物经济生产力农业生物经济生产力指各种农业外生物提供经济产量的能力。指各种农业外生物提供经济产量的能力。4首先表现为经济产品量的高低;首先表现为经济产品量的高低;4表现为经济产品量的价值量的大小;表现为经济产品量的价值量的大小;4最终表现为纯收入的多少。即通常所说的生产效率。最终表现为纯收入的多少。即通常所说的生产效率。5
4、7-1-3 7-1-3 生产力与生产效率生产力与生产效率区别两个概念:区别两个概念:4生产效率:单位时间和空间内,投入农业生态系统的物质生产效率:单位时间和空间内,投入农业生态系统的物质 能量和价值的转化效率。能量和价值的转化效率。即:生产效率(产投比)产出量投入量即:生产效率(产投比)产出量投入量如:劳动生产率、价值转化率、物质利用率等。如:劳动生产率、价值转化率、物质利用率等。4系统生产力:农业生态系统在单位时间(通常为一年),系统生产力:农业生态系统在单位时间(通常为一年),空间(通常指面积)所产出的物质、能量或价值的多少。空间(通常指面积)所产出的物质、能量或价值的多少。可以看出,生产
5、力的概念包含生产效率的含义。但通常所可以看出,生产力的概念包含生产效率的含义。但通常所讲到的系统生产力主要指前两点所述的含义,指总的生物量、讲到的系统生产力主要指前两点所述的含义,指总的生物量、经济产品量或总产值。经济产品量或总产值。67 72 2 初级生产力初级生产力一、概一、概 念念二、二、地球生物圈主要生态系统的初级生产力地球生物圈主要生态系统的初级生产力三、三、农业生态系统的初级生产力农业生态系统的初级生产力四、四、提高农业生态系统初级生产力的途径提高农业生态系统初级生产力的途径77-2-1 7-2-1 概 念k总初级生产力:(总初级生产力:(gross productivitygro
6、ss productivity)植物单时间、面积内利用光能合成有机物质的量。植物单时间、面积内利用光能合成有机物质的量。k净初级生产力:(净初级生产力:(net productivitynet productivity)植物总初级生产力中减去植物呼吸消耗量所剩下的数量。植物总初级生产力中减去植物呼吸消耗量所剩下的数量。k总初级生产量:(总初级生产量:(gross production Pggross production Pg)一定时期内植物合成有机物质的总量一定时期内植物合成有机物质的总量 ,无速率的概念。,无速率的概念。k净初级生产量:(净初级生产量:(net production Pnn
7、et production Pn)总初级生产量中减去呼吸消耗量的剩余量。即一段时间内,总初级生产量中减去呼吸消耗量的剩余量。即一段时间内,以植物组织形式表现出来的干物质量。以植物组织形式表现出来的干物质量。8大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点97-2-1 7-2-1 概 念k现存量:(现存量:(stand cropstand crop)某一特定时刻,单位面积地段内有机体的数量。与生物某一特定时刻,单位面积地段内有机体的数量。与生物量(量(BiomassBiomass)是
8、同义语。)是同义语。R R 呼吸呼吸 枯死、采食枯死、采食 总生产量总生产量Pg Pg 净生产量净生产量 Pn Pn 现存量现存量B B 107-2-2 7-2-2 地球生物圈主要生态系统地球生物圈主要生态系统的初级生产力的初级生产力 据据H.Whittaker(1975)计算,地球的初级生产量为:(单)计算,地球的初级生产量为:(单位:位:109吨)吨)总初级生产量:总初级生产量:172109 吨吨 森林:森林:82 109 吨吨 海洋:海洋:55 109 吨吨 温带草原:温带草原:5.4 109 吨吨热带稀树草原:热带稀树草原:10.5 109 吨吨 其余:其余:7.74 109 吨(包括
9、湖泊、荒原和沙漠等)吨(包括湖泊、荒原和沙漠等)由于人类的干预,地球的初级生产力是呈现不断下降的趋势。由于人类的干预,地球的初级生产力是呈现不断下降的趋势。117-2-2 7-2-2 地球生物圈主要生态系统地球生物圈主要生态系统的初级生产力的初级生产力k地地球球上上不不同同的的生生态态系系统统生生产产力力有有着着极极显显著著的的差差异异,主主要受光照、温度、水分和养分等生态因子的制约。要受光照、温度、水分和养分等生态因子的制约。k越越接接近近赤赤道道、潮潮湿湿陆陆地地区区域域,其其初初级级生生产产力力越越高高。从从寒寒带带到到温温带带、从从温温带带到到亚亚热热带带,初初级级生生产产力力会会成成
10、倍倍增增加。加。k最最高高产产生生态态系系统统(2000g/m2.a)集集中中在在水水陆陆交交接接地地带带附近,所占面积很小。附近,所占面积很小。127-2-2 7-2-2 地球生物圈主要生态系统地球生物圈主要生态系统的初级生产力的初级生产力k地地球球上上各各生生态态系系统统的的净净初初级级生生产产力力约约在在03500 g/m2.a范范围围内,可分为内,可分为4个等级:个等级:42000 3500 g/m2.a 高高生生产产力力地地区区,包包括括 热热带带雨雨林林、沼沼泽泽湿湿地地,河河流流岸岸边边的的湿湿地地生生态态系系统统,也也包包括括农农业业集集约约栽栽培培的甘蔗等高产田。的甘蔗等高产
11、田。41000 2000 g/m2.a 包包括括世世界界大大部部分分的的森森林林、湖湖泊泊,沼沼泽泽地,部分生产力高的农耕地。地,部分生产力高的农耕地。4250 1000 g/m2.a 包包括括干干燥燥的的疏疏林林灌灌木木、大大部部分分的的草草地地、大部分的农耕地。大部分的农耕地。40 250 g/m2.a 包包括括海海洋洋、荒荒漠漠、冰冰川川、两两极极冻冻原原等等,生生产力水平极低。产力水平极低。1314151617地球生物圈主要生态系统的初级生产力地球生物圈主要生态系统的初级生产力 187-2-3 7-2-3 农业生态系统的初级生产力农业生态系统的初级生产力 农业生态系统主要包括农田、草原
12、和林地生产,其农业生态系统主要包括农田、草原和林地生产,其初级生产量低于森林,接近草原,在初级生产量低于森林,接近草原,在250-1000g/m2.a之之间。间。一、我国与世界农用地初级生产力的比较(见表一、我国与世界农用地初级生产力的比较(见表1)4森林比世界平均低森林比世界平均低10%左右,且我国森林覆盖率低,左右,且我国森林覆盖率低,约占国土面积的约占国土面积的13.8%,仅是世界森林覆盖率的一,仅是世界森林覆盖率的一半;半;4草原面积约占国土面积的草原面积约占国土面积的40%,但生产力水平很低,但生产力水平很低,仅为世界平均水平的七分之一;仅为世界平均水平的七分之一;4农田单位面积产量
13、高出世界平均水平农田单位面积产量高出世界平均水平10%左右。左右。(见表见表2)19中国与世界农用土地初级生产力的比较中国与世界农用土地初级生产力的比较 20中国与世界主要作物单产比较表中国与世界主要作物单产比较表 217-2-3 7-2-3 农业生态系统的初级生产力农业生态系统的初级生产力二、不同作物二、不同作物初级生产力的比较初级生产力的比较 不不同同种种类类的的作作物物光光合合能能力力是是有有很很大大差差异异的的,根根据据植植物物的的生生化途径不同分为化途径不同分为C3、C4以及以及CAM景天科类植物:景天科类植物:4C3植物植物 光饱和点低,光呼吸明显,光消耗大;例如:水光饱和点低,光
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